Engenharia química

ATIVIDADES PRÁTICAS SUPERVISIONADAS

Engenharia Química

3ª Série Física II

A atividade prática supervisionada (ATPS) é um Procedimento metodológico de ensino-aprendizagem desenvolvido por meio de um conjunto de atividades programadas e supervisionadas e que tem por objetivos: Favorecer a aprendizagem. Estimular a corresponsabilidade do aluno pelo aprendizado eficiente e eficaz. Promover o estudo, a convivência e o trabalho em grupo. Desenvolver os estudos independentes, sistemáticos e o autoaprendizado. Oferecer diferentes ambientes de aprendizagem. Auxiliar no desenvolvimento das competências requeridas pelas Diretrizes Curriculares Nacionais dos Cursos de Graduação. Promover a aplicação da teoria e conceitos para a solução de problemas práticos relativos à profissão. Direcionar o estudante para a busca do raciocínio crítico e a emancipação intelectual. Para atingir esses objetivos, as atividades foram organizadas na forma de um desafio, que será solucionado por etapas ao longo do semestre letivo. Participar ativamente desse desafio é essencial para o desenvolvimento das competências e habilidades requeridas na sua atuação no mercado de trabalho. Aproveite essa oportunidade de estudar e aprender com desafios da vida profissional.

AUTORIA: Adriana Delgado

Faculdade Anhanguera de Sorocaba

Engenharia Química – 3ª Série - Física II

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COMPETÊNCIAS E HABILIDADES

Ao concluir as etapas propostas neste desafio, você terá desenvolvido as competências e habilidades que constam nas Diretrizes Curriculares Nacionais descritas a seguir. Aplicar conhecimentos matemáticos, científicos, tecnológicos e instrumentais à Engenharia. Comunicar-se eficientemente nas formas escrita, oral e gráfica. Avaliar o impacto das atividades da Engenharia no contexto social e ambiental. Atuar em equipes multidisciplinares.

Produção Acadêmica

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Trabalhos parciais, com os resultados das pesquisas realizadas em cada etapa.

Participação

Para a elaboração dessa atividade, os alunos deverão previamente organizar-se em equipes de 3 a 5 participantes e entregar seus nomes, RAs e e-mails ao professor da disciplina. Essas equipes serão mantidas durante todas as etapas.

Padronização

O material escrito solicitado nessa atividade deve ser produzido de acordo com as normas da ABNT1, com o seguinte padrão: • em papel branco, formato A4; • com margens esquerda e superior de 3cm, direita e inferior de 2cm; • fonte Times New Roman tamanho 12, cor preta; • espaçamento de 1,5 entre linhas; se houver citações com mais de três linhas, devem ser em fonte tamanho 10, com • um recuo de 4cm da margem esquerda e espaçamento simples entre linhas; com capa, contendo: • nome de sua Unidade de Ensino, Curso e Disciplina; • nome e RA de cada participante; • • título da atividade; nome do professor da disciplina; • • cidade e data da entrega, apresentação ou publicação.

DESAFIO

O Grande Colisor de Hádrons (em inglês: Large Hadron Collider - LHC) do CERN (Organização Européia para Pesquisa Nuclear), é o maior acelerador de partículas e o de maior a nossa compreensão, desde o minúsculo mundo existente dentro átomos até a vastidão do Universo. Durante os experimentos no LHC, dois feixes partículas viajam em direções opostas dentro de um anel acelerador circular, ganhando energia a cada volta. Quando esses feixes

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Consultar o Manual para Elaboração de Trabalhos Acadêmicos. Unianhanguera. Disponível em: .

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de altíssimos detectores procuram responder às questões fundamentais sobre as leis da natureza. O anel acelerador localiza-se em um túnel de 27 km de comprimento, situado a mais de 100 metros de profundidade. Ele é composto por imãs supercondutores e uma série de estruturas. Traduzido e Adaptado de http://public.web.cern.ch/public/en/lhc/lhc-en.html (Acesso em 11 de dezembro de 2010). Com dimensões gigantescas e temperaturas extremas, operar o LHC é um desafio para físicos e engenheiros. Para que os as partículas circulem através do anel, obtendo a energia desejada, Além disso, o LHC acelera as partículas do feixe a velocidades extremamente altas, que podem chegar a 99,99% da velocidade da luz. Sob tais velocidades, o sistema LHC deve ser estudado boa aproximação até um certo limite de velocidades do feixe de partículas.

Figura 1: Posição geográfica do Detector ATLAS no LHC.

Figura 2: Detector ATLAS no LHC. Observe a dimensão do cientista comparada à dimensão.

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Objetivo do desafio

O desafio será aplicar os conhecimentos de Física para estudar o movimento de alguns feixes de partículas do acelerador LHC, do laboratório CERN, próximo a Genebra, no qual o sucesso do experimento depende dos cálculos teóricos previamente efetuados.

ETAPA 1 (tempo para realização: 5 horas)

Aula-tema: Leis de Newton. Essa etapa é importante para aprender a aplicar a segunda lei de Newton em casos reais em que a força resultante não é apenas mecânica, como um puxão ou empurrão, um corpo. No caso do acelerador LHC, os prótons no seu interior estão sujeitos a uma força elétrica. Para realizá-la, devem ser seguidos os passos descritos.

PASSOS

Passo 1 (Equipe) Supor um próton que voa no interior do anel do LHC, numa região que o anel pode ser aproximado por um tubo retilíneo, conforme o esquema da figura 3. Supondo ainda que nessa região, o único desvio da trajetória se deve à força